Basic helix-loop-helices（bHLHs）转录因子是植物最大的转录因子家族之一，在植物生长发育和逆境胁迫响应中具有重要作用。已有文章报道，番茄中共鉴定到约160个bHLH转录因子。然而，关于 bHLH转录因子在番茄响应虫害胁迫中的研究还比较少。番茄潜叶蛾（Phthorimaea absoluta, 又称Tuta absoluta）是一种世界性的入侵害虫，主要危害茄科作物，尤其喜欢番茄，严重时可导致80%-100%的产量损失。自2006年从原产地南美洲秘鲁传入西班牙后，番茄潜叶蛾已扩散至全球150多个国家和地区。2017年8月，该虫入侵我国新疆，截止2024年底，已经扩散蔓延至20余个省份，对我国番茄产量和品质构成严重威胁，防控形势严峻。因其为害严重，2023年，我国农业农村部将其增补纳入《一类农作物病虫害名录》管理。植物通过识别植食性昆虫取食为害后产生的昆虫相关分子模式和损伤相关分子模式激活钙离子、活性氧和MAPK等信号，经激素-代谢物网络（包含植物激素、次生代谢物和转录因子）启动防御响应。因此，植物抗虫育种是害虫防控的首选措施。深入研究番茄抗番茄潜叶蛾机制有利于培育抗番茄潜叶蛾品种、实现番茄潜叶蛾的绿色防控。

近日，河北大学孙江华团队康志伟副教授在国际知名学术期刊New Phytologist（中科院1区TOP期刊，五年影响因子：10.3）在线发表了题为“Transcription factor SlJIG orchestrates multi-layer defense in tomato against the invasive pest Phthorimaea absoluta”的研究论文。本研究发现，bHLH转录因子SlJIG在番茄潜叶蛾取食、茉莉酸甲酯和机械损伤后显著高表达。番茄潜叶蛾在SlJIG突变体材料上的幼虫取食面积、蛹重和产卵量显著升高，但抑制了番茄潜叶蛾幼虫为害后对番茄潜叶蛾天敌昆虫波式烟盲蝽的吸引力。转录组和代谢分析显示，SlJIG突变体中番茄抗虫物质番茄碱和类黄酮的含量显著降低。代谢物回补实验证明，番茄碱和山奈酚是番茄抵御番茄潜叶蛾幼虫为害的防御物质。挥发物分析结合行为学实验显示，蛇麻烯对番茄潜叶蛾具有驱避性，但对波式烟盲蝽具有吸引性。进一步通过酵母单杂交、双荧光素酶和EMSA实验，作者发现SlJIG通过结合番茄碱、山奈酚和蛇麻烯合成基因启动子上的G-box和E-box序列正调控这些基因的表达。本研究解析了bHLH转录因子SlJIG调控番茄对番茄潜叶蛾抗性的分子机制，丰富了bHLH转录因子家族的生物学功能，也为番茄抗虫育种具有重要指导意义。

SlJIG调控番茄对番茄潜叶蛾多级防御模式图

河北大学生命科学学院康志伟副教授为文章的第一作者，河北大学孙江华教授和山东农业大学李传友教授为通讯作者，山东农业大学邓磊教授、中国农业大学园艺学院张娜副教授和郭仰东教授、中国科学院分子植物科学卓越创新中心李建彩研究员和北京市农林科学院渠成和邸宁副研究员为论文提供了重要实验材料和指导。该项研究得到河北省教育厅青年拔尖人才项目（BJ2025041）、河北省自然科学基金重点项目（C2024201083）和河北大学青年创新团队项目（QNTD202405）的资助。论文信息：Kang ZW, Guo XY, Song ZC, Qu C, Li JC, Deng L, Jing SZ, Liu KX, Zhang N, Di N, Guo YD, Li CY*, Sun JH*. 2025. Transcription factor SlJIG orchestrates multi-layer defense in tomato against the invasive pest Phthorimaea absoluta. New Phytologist Doi: 10.111/nph.70797.

https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/nph.70797